[发明专利]一种无人飞行器稳定飞行控制方法

摘要

本发明公开了一种无人飞行器稳定飞行控制方法，包括如下步骤：1)获取飞行器自身的实时飞行运行数据，对飞行器的运动学问题进行相应的解析处理，建立飞行器动力学模型；2)根据获取的飞行器实时运行数据与目标姿态数据，构建偏差函数；利用多层零化神经动力学方法，构建基于偏差函数的神经动力学方程；所有参数对应的基于偏差函数的神经动力学方程，共同构成无人飞行器的控制器，控制器的微分方程解算的输出量为飞行器电机的输出控制量；3)将求解结果传递给飞行器的电机调速器控制飞行器运动。本发明基于多层零化神经动力学方法，可快速、准确、实时地逼近问题正确解，能够很好地解决时变问题。

主权项

一种无人飞行器稳定飞行控制方法，其特征在于：所述方法包括：1)获取飞行器自身的飞行实时运行数据，对飞行器的运动学问题进行解析处理，建立飞行器动力学模型；2)根据步骤1)获取的飞行实时运行数据与目标姿态数据，构建偏差函数；利用多层零化神经动力学方法，构建基于偏差函数的神经动力学方程；所有参数对应的基于偏差函数的神经动力学方程，共同构成无人飞行器的控制器，控制器的微分方程解算的输出量为飞行器电机的输出控制量；3)根据步骤2)求解得到的输出控制量与多旋翼无人机电机动力的关系，控制电机动力，完成无人飞行器运动的控制，具体步骤为：根据无人机动力分配方案，控制器求解得到的控制量与多旋翼无人机电机动力存在如下关系：U＝WF其中U＝[u1 u2 u3 u4]T为无人飞行器的输出控制量，F＝[F1 … Fj]T为无人飞行器的电机动力，j为多旋翼无人机的电机个数，W为无人飞行器动力分配矩阵，矩阵W根据不同结构与旋翼数目会有不同的形式，需要根据其结构和旋翼数确定；通过矩阵求逆或求伪逆的形式得到相应的电机动力F，也即：F＝W‑1U若矩阵W为方阵且可逆，则W‑1通过求逆运算得到，若W不为方阵，则通过相应的伪逆运算求解W‑1；最终得到所需电机动力F并根据电机电压与动力的关系控制电机输入电压以控制电机转速，最终实现对电机动力的控制，完成无人机稳定飞行控制。